 |
Доповіді НАН України. – 2009. – N 2. – С. 89–95.
Одержання та дослідження параметрів структури багатостінних вуглецевих нанотрубок
О.І. Гетьман, Е.В. Прилуцький, І.В. Уварова
Анотація
Запропоновано використання комп'ютерної програми (''SIAMS'') для розрахунку
таких параметрів, як об'ємна доля, розмір, форма та орієнтація фазових
складових вуглецевих нанотрубок, до яких входить металевий каталізатор, на
якому зароджується нанотрубка, сама вуглецева нанотрубка та вихідний оксид
на основі металів групи заліза. Вперше за цими розрахунками було встановлено
долю каталізаторів на базі заліза і нікелю всередині нанотрубок та на їх
стінках, які наближуються до даних хімічного аналізу. Визначено розмір
частинок каталізаторів, що знаходиться в межах 0,5–10 нм, сумарну питому
поверхню нанотрубки і питому поверхню частинок самого каталізатора. При
цьому було показано, що сумарна питома поверхня нанотрубки (40–50 м2/г
на залізному каталізаторі) була меншою за питому поверхню частинок
самого каталізатора (80–110 м2/г), що практично наближалась до
питомої поверхні порошків, визначеної методом теплової десорбції азоту
(80 м2/г), тобто дані розрахунків близькі до експериментальних
і свідчать про те, що відповідальними за велику поверхню вуглецевих
нанотрубок є нанорозмірні частинки каталізатора, які утворюються разом з ростом
нанотрубок при відновленні металів з оксидів.
Повний текст статі в pdf-форматі
The calculation and study of parameters of a structure of multiwalled carbon nanotubes
О.I. Getman, Е.V. Prylutskyi, I.V. Uvarova
Abstract
The application of a computer program ''SIAMS'' to the calculation of such
parameters as the volume fraction, size, shape, and orientation of the phase
components of carbon nanotubes including a metallic catalyst (on which a
nanotube arises), a nanotube itself, and an initial oxide based on the iron
group metals has been proposed. For the first time, the fractions of the
iron- and nickel-based catalysts inside nanotubes and on their walls have
been determined and shown to be close to the data of the chemical analysis.
The size of catalyst particles, the total specific surface of
nanotubes, and the specific surface of the catalyst were found. The
first parameter was in the range 0.5–10 nm. The total specific surface
(40–50 m2/g on an iron catalyst) was shown to be smaller than
that of the catalyst itself (80–110 m2/g), which was practically
close to the data obtained by the thermal nitrogen desorption method
(80 m2/g). The calculated data are consistent with the experimental ones
and evidence that nanosized catalyst particles formed simultaneously with
the nanotube growth under the reduction of metals from oxides are
responsible for the great specific surface of nanotubes.
| Назад до номера | Вибір номера | Головна сторінка журналу | Головна сторінка Порталу |